Resumen Las aguas residuales de los campos petrolíferos contienen muchas impurezas mecánicas suspendidas y perlas de petróleo residuales después de la separación del petróleo y el agua. Si esta agua ingresa directamente al sistema de reinyección, hará que el filtro se obstruya rápidamente o reduzca la eficiencia. Después de ingresar a la formación, se puede formar un "tapón de emulsificación", lo que reduce la capacidad de inyección de agua.
Palabras clave aguas residuales de yacimientos petrolíferos; sistema de inyección de agua; tecnología de tratamiento
Para mejorar el sistema de inyección de agua de yacimientos petrolíferos, se requiere una consideración sistemática y exhaustiva. Por ejemplo, la selección de fuentes de agua, el desarrollo y mejora de la tecnología de los sistemas de tratamiento de agua, la elaboración de planes de seguimiento del sistema, la consideración de la compatibilidad mutua entre varios tipos de productos químicos, etc. El tratamiento químico del agua de los yacimientos petrolíferos es sólo un aspecto de la tecnología de tratamiento. A veces requiere la cooperación de otras tecnologías para lograr mejores efectos anticorrosión, antical, antibacteriano y de otro tipo. Es decir, a veces el tratamiento químico por sí solo no puede resolver completamente el problema y es necesario utilizar otras tecnologías o métodos para ayudar, como el uso para corroer materiales metálicos o no metálicos. En particular, se deben tener en cuenta los siguientes factores:
(1) Para proteger todo el proceso, generalmente se deben agregar productos químicos anticorrosión, antical, esterilización y otros al ingresar al estación de tratamiento de agua. Sin embargo, el producto farmacéutico añadido de esta manera pasará a través del filtro, y el filtro también tiene una fuerte capacidad de interceptación. Generalmente, quedarán atrapadas partículas de aproximadamente 10 micrones, incluidos sólidos o líquidos no acuosos, afectando así la eficacia del filtro. farmacéutico. Por lo tanto, si se utilizan algunos materiales resistentes a la corrosión, se puede considerar agregar inhibidores de corrosión después del filtro.
(2) El caudal de agua en algunos equipos y partes de la estación de tratamiento de agua es muy bajo. En este momento, el efecto protector del uso de inhibidores de corrosión por sí solos no es ideal en algunas estructuras de respaldo. La estación de tratamiento de agua utiliza inhibidores de corrosión. El efecto antiséptico del agente también es limitado.
(3) Después de usar algunos materiales corrosivos en la estación de tratamiento de agua, se puede agregar menos o ningún inhibidor de corrosión, o se pueden reducir los requisitos y la dosis del inhibidor de corrosión. Por las razones anteriores, para realizar un buen trabajo en el sistema de inyección de agua, debemos tener una perspectiva sistemática y un enfoque integral para considerar el problema.
1. Selección de fuentes de agua
La selección de fuentes de agua debe considerar tanto la cantidad como la calidad del agua. Primero, la fuente de agua debe proporcionar un volumen de agua suficiente para lograr el volumen de inyección máximo requerido por el diseño. Las cuestiones que deben considerarse al seleccionar las fuentes de agua se resumen a continuación:
1) Tendencias de corrosión e incrustaciones del agua. Cuando sea posible, la corrosividad de la fuente de agua debe medirse con anticipación. Incluso si no se puede medir con precisión, la corrosión relativa del agua debe estimarse aproximadamente en función del valor del pH, el gas disuelto y el contenido de sal del agua. y es mejor medir in situ usando agua dulce.
2) Miscibilidad del agua. Si se deben mezclar dos o más tipos de agua, se deben realizar cálculos de incrustación y pruebas de miscibilidad. En general, la miscibilidad del agua inyectada puede no causar muchos problemas en la inyección de agua debido al rango limitado de contacto, pero este problema surge cuando el agua inyectada ingresa repentinamente al pozo de producción y también se debe realizar la inyección. y pruebas de miscibilidad del agua de formación para determinar qué problemas pueden surgir después de la irrupción del agua en los pozos de producción.
3) Sólidos en suspensión y contenido de aceite. La concentración de sólidos en el agua, el tamaño y distribución de las partículas, las propiedades de los sólidos y sus componentes, etc. tienen un impacto importante en la obstrucción del agua. Si se realizan operaciones de filtración, estos parámetros también tienen un gran impacto en la selección de filtros. Además, se debe medir el contenido de petróleo de cualquier agua producida que pueda seleccionarse para inyección de agua, porque el petróleo en el agua generalmente conducirá a una reducción en la capacidad de inyección y puede formar un "tapón emulsionado" en la formación, y el petróleo crudo se muy sensible a ciertos sólidos en suspensión como el sulfuro de hierro, es un buen aglutinante, lo que puede provocar que el filtro falle rápidamente o reduzca su eficiencia. En cuanto a la determinación del contenido de aceite en el agua, puede utilizar un disolvente limpio para extraer el aceite de la muestra de agua. El petróleo crudo puede colorear el disolvente y el contenido de aceite se puede determinar comparándolo con una muestra estándar preparada a partir de un. petróleo crudo específico, porque la profundidad del color es diferente a la de la muestra de agua. El contenido de aceite extraído del agua es directamente proporcional.
2. Tipos de sistemas de tratamiento
Los sistemas de tratamiento de agua de yacimientos petrolíferos generalmente se dividen en dos tipos, a saber, sistemas cerrados y sistemas abiertos. Al llevar a cabo las tecnologías de tratamiento de agua anteriores, debe Completamente. tener en cuenta las diferentes características de estos dos tipos de sistemas.
Los sistemas abiertos y cerrados para el tratamiento de aguas superficiales y subterráneas respectivamente son los siguientes:
1) Sistema abierto de aguas superficiales
Fuente de agua → remoción de sólidos → tanque de almacenamiento → Bomba de inyección → pozo
2) Sistema cerrado de agua superficial
Fuente de agua → remoción de sólidos → desaireación → tanque de almacenamiento → bomba de inyección → pozo
3) Sistema abierto de agua subterránea
Fuente de agua→Aireación→Retirar sólidos→Tanque de almacenamiento→Bomba de inyección→Pozo
4) Sistema cerrado de agua subterránea
Fuente de agua→Retirar sólidos→ Tanque de almacenamiento → bomba de inyección → pozo
Como se muestra arriba, se puede ver que los dos sistemas tienen características diferentes:
El sistema cerrado es un sistema que está diseñado para aislar completamente el oxígeno, ya que el oxígeno suele ser uno de. Las principales causas de obstrucciones como la corrosión, un sistema cerrado es un enfoque ideal si las finanzas lo permiten. Tradicionalmente se utiliza sólo en sistemas de agua que originalmente no contienen aire, porque cuantos más componentes externos se agregan al sistema, más difícil es mantener el oxígeno fuera del sistema, por lo que es económicamente importante excluir la atmósfera del un sistema saturado a menudo no es rentable. Sin embargo, los sistemas de inyección de agua de mar son una excepción. El agua de mar no tratada generalmente está saturada de oxígeno y es altamente corrosiva. La práctica ha demostrado que eliminar el oxígeno disuelto es uno de los métodos más eficaces y rentables para controlar la corrosión. Por lo tanto, en los últimos años, el diseño de sistemas de inyección de agua de mar a gran escala se ha vuelto cada vez más común en el extranjero, y este método se utiliza principalmente en campos petroleros marinos y en campos petroleros terrestres cerca del mar.
Los sistemas abiertos generalmente no aíslan el sistema del oxígeno. Por lo tanto, cuando se utiliza originalmente agua subterránea saturada de oxígeno como fuente de agua de inyección, se puede seleccionar un sistema abierto. Además, cuando se requiere ventilación para eliminar H2S o CO2, también es apropiado un sistema abierto. Dado que la corrosión en sistemas abiertos generalmente se exacerbará, además de utilizar tratamientos químicos en sistemas abiertos, en la mayoría de los casos, es necesario utilizar recubrimientos, materiales no metálicos, etc. para ayudar a controlar los problemas de corrosión.
3. Monitoreo de la calidad del agua
Una vez construido el sistema y comienza la inyección de agua, se debe establecer un plan de monitoreo del sistema para observar el efecto real del tratamiento del agua, de modo que se puedan detectar problemas relevantes. pueden detectarse después de analizar las causas y tomar medidas para corregirlas oportunamente. Para verificar y analizar muestras de agua, es mejor comenzar desde la fuente de agua a lo largo del proceso de tratamiento de agua, a través de varias etapas de todo el sistema de tratamiento de agua hasta el pozo de inyección de agua, tomar mediciones de muestreo en los puntos de muestreo seleccionados y obtener lo siguiente datos relevantes: Cuadro (omitido)
1) Contenido de hierro - indica el grado de corrosión 2) Contenido de calcio - indica la tendencia a formar incrustaciones 3) SO4?2- - Si es SO4?2-; se encuentra reducido en el agua, entonces puede haber deposición de BaSO4, etc. 4) H2S: si el contenido de H2S aumenta después del sistema de tratamiento de agua, puede haber presencia de bacterias reductoras de sulfato. 5) Velocidad de corrosión. Un aumento en la velocidad de corrosión en un sistema cerrado puede significar que está ingresando oxígeno al sistema.
4. Combinación de productos químicos
Dado que muchos productos químicos como inhibidores de corrosión, agentes incrustantes, bactericidas y purificadores se agregan casi al mismo tiempo en todo el sistema de tratamiento de agua, por lo tanto, es excelente. Se debe prestar atención a la combinación de medicamentos entre sí. Según la experiencia práctica relevante, se deben considerar los siguientes principios al seleccionar los agentes:
1) Preste atención a la solubilidad en agua del agente y a la solubilidad mutua entre los agentes. En primer lugar, la solubilidad en agua de los distintos productos químicos añadidos debe ser buena para que los productos químicos utilizados puedan ser miscibles con agua. Si algunos productos químicos precipitan o "salan" en agua salada concentrada, se debe evitar la situación anterior tanto como sea posible. Además, los fungicidas utilizados deben ser mutuamente solubles con inhibidores de corrosión, agentes antiincrustantes, etc., y no deben tener efectos beneficiosos entre sí, como precipitación y reducción de la eficiencia.
2) Prestar atención a la resistencia a los medicamentos. Esta cuestión debe tenerse en cuenta en la selección de fungicidas. Las bacterias tienen una gran capacidad de adaptación. Después de utilizar un determinado fungicida durante un período de tiempo, las bacterias desarrollarán resistencia a él. Por lo tanto, es mejor elegir dos fungicidas para usar alternativamente. Cuando las bacterias comiencen a desarrollar resistencia al primer fungicida, cambie al segundo fungicida para evitar y resolver el problema de la resistencia.
3) Prestar atención a la toxicidad y economía del agente. Aunque los requisitos para el medio ambiente circundante en los campos petroleros no son tan estrictos como los requisitos para el agua de descarga de las fábricas en ciudades densamente pobladas, si los productos químicos utilizados son demasiado tóxicos, eventualmente tendrán efectos adversos en la salud de los operadores y el medio ambiente circundante. Por lo tanto, al seleccionar agentes, se deben utilizar en la medida de lo posible agentes poco tóxicos y libres de contaminación. Sin embargo, algunos fungicidas importados del extranjero también contienen compuestos organoestánnicos altamente tóxicos, lo que no es aconsejable desde la perspectiva de la protección del medio ambiente.
Además, el costo y el precio de los productos farmacéuticos afectan directamente los gastos operativos recurrentes, por lo que, por consideraciones económicas, el costo de los productos farmacéuticos debe ser lo más bajo posible.
Referencias
[1]Xu Baojiu. Tratamiento del suministro de agua. China Construction Industry Press, (1979)
[2] Tang Hongxiao. Química de las aguas residuales. Prensa de la industria de la construcción de China, (1980)